基于K均值算法的X射线荧光光谱法检验药用铝塑包装片的研究

刘金坤，李春宇，吕航，李飞，姜红，满吉

(1.中国人民公安大学 侦查学院，北京 100038；2.北京华仪宏盛技术有限公司，北京 100123)

药用铝塑包装片是由铝箔和聚氯乙烯(PVC)塑料泡罩组成的药品包装物，广泛应用于胶囊药品和片剂药品的包装[1]。在犯罪现场勘查过程中，药用铝塑包装片是一种常见物证，通过检验其PVC塑料的类别，可缩小侦查范围，为侦查和审判提供线索和依据。

法庭科学中，X射线荧光光谱法是塑料检验的常用方法[2-3]。本文收集到30种不同品牌、不同厂家的药用铝塑包装片，用X射线荧光光谱仪测定每个样品的元素含量。首先按照元素是否存在对样品分组，对不确定组别的样品用K均值算法聚类，运用误差平方和法(SSE)确定最佳聚类簇数K，再用轮廓系数评估K值的有效性，得到了比较准确的分类结果。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

不同品牌不同厂家的药用铝塑包装片聚氯乙烯(PVC)30个(部分样品见表1)；乙醇，分析纯。

表1 药用铝塑包装片样品表Table 1 Medicinal aluminum-plastic packaging samples chart

X-MET8000 X射线荧光光谱仪(XRF)；大面积SDD高分辨率半导体探测器。

1.2 实验方法

药用铝塑包装片表面沾有灰尘、油渍等杂质，需要对样品进行简单清洗，以保证测量数据的准确。在实验测定之前，使用酒精棉对样品进行擦拭，并将处理过的样品晾干。用X射线荧光光谱仪分别测定样品的元素含量，每种样品实验3次,取平均值。

2 结果与讨论

2.1 XRF分析

X射线荧光光谱仪检测结果见表2。

由表2可知，X射线荧光光谱测定的元素大多来源于PVC制作过程中的填料。其中，Cl元素含量最高，这是因为药用铝塑包装片的主要成分是聚氯乙烯；……